JPH0128802B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高炉操業法の創案に係り、高炉炉頂部
から鉱石およびコークスを装入すると共に炉下部
羽口から吹込み上昇する還元ガス流によつて還元
溶解せしめ溶銑を得るに当つて、炉下部径方向に
おけるガス流分布を適切にコントロールして鉱石
の還元反応を促進させると共に融着層における溶
解能力を向上せしめ、安定且つ効率化した高炉操
業を実施し得る方法を提供しようとするものであ
る。

高炉炉頂部から鉱石およびコークスを装入する
と共に炉下部羽口から吹込み上昇する還元ガス流
で前記鉱石中のFe分を還元溶解して溶銑を流下
出銑せしめる従来の高炉操業法においては、炉頂
部からの上記原料装入に関して鉱石とコークスを
交互に装入せしめ炉内にそれらの原料分布を交互
に層状に形成し、このような交互に形成された層
状装入原料の降下によつて炉下部では第１図に示
すようにコークス層１と融着鉱石層２から成る軟
化融着帯３が炉芯コークス５の上方に形成され、
該軟化融着帯３においては羽口４から吹込まれて
上昇する高温還元性ガス流７による溶融が行わ
れ、又それより上部では還元予熱が図られる。然
してこのような高炉内における前記軟化融着帯３
は羽口４から吹込まれて上昇する前記高温還元性
ガス流７を炉体半径方向に分配する分配体として
の効果を有するものであるが、前記したような従
来法による場合について仔細に検討した結果によ
ると以下のような問題点がある。

軟化融着層の通気性が極めて小さいため、前
記高温還元性ガス７より鉱石層への伝熱は、主
としてその表面からのみ行なわれ、従つて軟化
融着層３自体の溶解が遅れ、原料降下が円周方
向で不均一であるときなどでは、羽口先への未
溶解物の降下を助長し溶銑温度の急速低下や溶
銑成分悪化の原因となる。

軟化融着帯３内部は、外周部に出現する初期
の融着部で被われて還元性ガス７の侵入が妨げ
られることから未還元FeOが残留することにな
つて、炉内のガス利用効率を悪化させ、燃料比
の低下を阻害する。

上記の結果、軟化融着層３内にFeOに富む
溶融温度の低い一次スラグを生成させることか
ら、融着帯領域での通気性を阻害し、安定操業
を困難なものとしている。

なお上記のような鉱石層２とコークス層１を
交互に形成するのに対し、斯様な交互装入法の
採用以前に行なわれていたような鉱石とコーク
スを単に混合して装入する場合には、以下の問
題が生じている。

高炉の径方向のガス流分布コントロールは、
高炉操業上不可欠なものであつて、一般にムー
バブルアーマーやせん回シユート等によつて径
方向の鉱石とコークスの比率を変えて実施され
ているが、この混合装入の場合は、この操作が
事実上不可能である。

炉下部に層状の融着層が生成せず、従つて炉
下部の安定なガス流分布が形成されない。

本発明は上記したような従来法の不利欠点を解
消するように検討して創案されたものであつて、
高炉内の鉱石とコークスを交互に装入し高温還元
ガス流で還元、軟化溶融せしめる高炉操業法にお
いて第２図に示すように鉱石の装入時に、コーク
ス又は石炭８を20％以内の範囲で混入することを
操案するものであり、又この場合において、炉口
部鉱石層内でのコークス又は石炭の分布位置を適
宜に装入シーケンス又は、ムーバブル・アーマー
９の設置等により調整し、炉況をコントロールす
るものである。即ちこのような本発明方法によれ
ば、装入鉱石層２中にコークス又は石炭８が上記
のように混入されることにより、軟化融着層３内
部への、ガスの侵入を可能ならしめ伝熱及び還元
反応の両面で有利となり燃料比の低下や炉況改善
に効果がある。即ち実操業における試験結果は第
３図に示す通りであつて、上記コークス又は石炭
８の配合率は、鉱石への混合率として20％を越え
ない範囲とする必要がある。蓋し混合率が５％前
後であつても好ましい効果が得られることは図示
の通りで、混合率20％程度迄は燃料比の低下、溶
銑中Siの低下および炉内圧損低減の如きを適切に
得しめめるが、、前記したコークス等の混合率を
20％を越えて過度に上昇させると炉下部の層構造
の維持が困難になり、上昇ガス流の安定な分配が
阻害される結果、スリツプの頻発をもたらし、従
つて前期したような各効果も得られないことにな
る。然して上記のように鉱石層２中における上記
コークス又は石炭８の分布位置を装入シーケンス
又はムーバブルアーマー等により変更させること
により、高炉半径方向の融着帯形成状やレベルを
調整することが可能となり、炉下部ガス流れ分布
のコントロールを容易にすることもできる。

第４図には炉口部径方向の（鉱石／コークス）
の分布を一定として鉱石層中の小塊コークスの存
在位置のみをムーバブルアーマー９によつて変更
した結果が示され、この例では第３図の鉱石装入
層２ｃに示すように炉壁付近の鉱石層中に小塊コ
ークスを分布させているものであつて、その(a)で
はシヤフト上部のガス温度分布、(b)ではシヤフト
下部のガス温度分布である。即ちこの第４図に見
られるように本発明によつて、シヤフト部のガス
流分布を殆ど考えずに炉下部のガス流分布のみを
変化せしめることが可能となる。

なお上記したような本発明方法において鉱石中
に混入させるコークスは、従来の大型高炉で必要
とする粒径より相当細いものの使用が可能であ
り、その理由は第１に、炉上部においては鉱石
（通常径５mm以上を使用）と同等以上の通気性が
あればよく、又第２に炉下部においては融着層間
のスリツトの安定性が、炉内通気性に重要である
が本発明では、これを阻害することなく、操業が
可能である。更に上記のように従来のものより粒
径の細いコークスが使用できることから、該コー
クスの代用として石炭の使用も可能である。この
場合、原料炭は350〜400℃で溶融しシヤフト上部
の通気性を阻害するため、一般炭の使用が望まし
い。又このように石炭を代用することはコークス
製造費用を節減する経済的効果を得しめることは
勿論である。

上記したような本発明によるときは高炉中に鉱
石とコークスを交互に装入して高温還元ガス流に
より還元、軟化溶融し銑鉄を得る高炉操業におい
てその装入鉱石層中に20％までのコークス又は石
炭を混入することによつて炉下部径方向における
ガス流分布を自在にコントロールし、該炉下部の
鉱石に対する還元反応を促進させ、融着層の溶解
能力を向上せしめ、高炉操業の安定化と効率化を
得しめるものであつて、工業的にその効果の大き
い発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的内容を示すものであつ
て、第１図は高炉に対する鉱石とコークスの交互
装入により生ぜしめられる炉下部の軟化融着帯の
構造を断面的に示した説明図、第２図は本発明方
法による鉱石装入状態を概念的に示した断面図
で、ムーバブルアーマーにより小塊コークス又は
石炭を所要の位置に分布させた状態を示し、第３
図は本発明により鉱石層中にコークス又は石炭を
混入した場合の混入率とそれによる燃料比、溶銑
中Si、炉内圧損およびスリツプ発生頻度の関係を
示した図表、第４図は本発明により鉱石層中炉壁
附近にコークスを混入し炉下部ガス流をコントロ
ールした場合のシヤフト上部および下部における
温度分布状態を示した図表である。然して上記第
１，２図において１はコークス層、２および２ａ
〜２ｃは装入鉱石層、３は軟化融着帯、４は羽
口、５は炉芯部コークス層、７は高温還元ガス
流、８は鉱石中に混入されたコークス又は石炭、
９はムーバブルアーマーを示すものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鉱石層とコークス層とを高炉内に交互に形成
   するように装入し製銑するに当つて前記鉱石層中
   に20％までのコークス若しくは石炭を混入するこ
   とを特徴とする高炉操業法。